PN Junction MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for PN Junction - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on May 14, 2025

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Latest PN Junction MCQ Objective Questions

PN Junction Question 1:

अग्र अभिनति में संचालित डायोड के लिए, निम्नलिखित में से कौन सा कथन
गलत है?

  1. क्षय क्षेत्र की चौड़ाई में कमी संधि के पास आवेश वाहकों और स्थिर आयनों के पुनर्संयोजन के कारण होती है।
  2. विभव बाधा में कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है।
  3. क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार बहुसंख्यक वाहक प्रवाह की अनुमति देती है।
  4. क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार अल्पसंख्यक वाहकों का भारी प्रवाह का कारण बनती है।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार अल्पसंख्यक वाहकों का भारी प्रवाह का कारण बनती है।

PN Junction Question 1 Detailed Solution

व्याख्या:

अग्र अभिनति में संचालित डायोड के लिए गलत कथन विश्लेषण

एक अग्र-अभिनत डायोड में, निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं जो क्षय क्षेत्र और विभव बाधा को प्रभावित करती हैं:

गलत विकल्प:

विकल्प 4: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार अल्पसंख्यक वाहकों का भारी प्रवाह का कारण बनती है।

यह कथन गलत है क्योंकि, एक अग्र-अभिनत डायोड में, क्षय क्षेत्र में कमी मुख्य रूप से संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र में होल) के प्रवाह को सुगम बनाती है। अल्पसंख्यक वाहक (n-क्षेत्र में होल और p-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन) अग्र-अभिनत स्थिति में धारा प्रवाह में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाते हैं। एक अग्र-अभिनत डायोड में प्राथमिक धारा प्रवाह विभव बाधा पर काबू पाने और संधि पर पुनर्संयोजन करने वाले बहुसंख्यक वाहकों के कारण होता है।

सही विकल्प की व्याख्या:

जब एक डायोड अग्र-अभिनत होता है, तो डायोड पर लगाया गया बाहरी वोल्टेज p-n संधि पर विभव बाधा को कम कर देता है। विभव बाधा में यह कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है, जो तब होती है जब बहुसंख्यक वाहकों को संधि की ओर धकेला जाता है। लगाया गया अग्र वोल्टेज n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को p-क्षेत्र की ओर और p-क्षेत्र में होल को n-क्षेत्र की ओर जाने का कारण बनता है। परिणामस्वरूप, क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं और पुनर्संयोजन कर सकते हैं, जिससे डायोड के माध्यम से धारा प्रवाह में वृद्धि होती है।

यहाँ समझने के मुख्य बिंदु हैं:

  • अग्र अभिनति विभव बाधा को कम कर देती है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों के लिए संधि को पार करना आसान हो जाता है।
  • क्षय क्षेत्र संकरा हो जाता है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों का प्रवाह बढ़ जाता है।
  • एक अग्र-अभिनत डायोड में धारा मुख्य रूप से बहुसंख्यक वाहकों के प्रवाह के कारण होती है, न कि अल्पसंख्यक वाहकों के।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

विकल्प 1: क्षय क्षेत्र की चौड़ाई में कमी संधि के पास आवेश वाहकों और स्थिर आयनों के पुनर्संयोजन के कारण होती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में, जैसे ही बहुसंख्यक वाहक संधि की ओर बढ़ते हैं, वे विपरीत आवेशित स्थिर आयनों (n-क्षेत्र में दाता और p-क्षेत्र में ग्राही) के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, जिससे क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है।

विकल्प 2: विभव बाधा में कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है।

यह कथन सही है। लगाया गया अग्र वोल्टेज संधि पर विभव बाधा को कम करके क्षय क्षेत्र को संकुचित करता है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं।

विकल्प 3: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार बहुसंख्यक वाहक प्रवाह की अनुमति देती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में क्षय क्षेत्र का संकुचन संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (इलेक्ट्रॉन और होल) के प्रवाह की सुविधा प्रदान करता है, जिससे धारा में वृद्धि होती है।

संक्षेप में, गलत कथन विकल्प 4 है, क्योंकि यह गलत तरीके से एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़े हुए धारा प्रवाह को अल्पसंख्यक वाहकों के प्रवाह के लिए जिम्मेदार ठहराता है। सही समझ यह है कि बहुसंख्यक वाहक एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़ी हुई धारा के लिए जिम्मेदार हैं।

PN Junction Question 2:

एक ज़ेनर डायोड का 300 K पर भंगुरता वोल्टेज Vz = 7 V है, जिसका तापमान गुणांक 2.3 mV/°C है। 400 K पर नया भंगुरता वोल्टेज Vz क्या होगा?

  1. 7 V
  2. 7.23 V
  3. 6.77 V
  4. 6.977 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 7.23 V

PN Junction Question 2 Detailed Solution

व्याख्या:

एक ज़ेनर डायोड का 300 K पर भंगुरता वोल्टेज Vz = 7 V है, जिसका तापमान गुणांक 2.3 mV/°C है। 400 K पर नए भंगुरता वोल्टेज Vz को ज्ञात करने के लिए, हमें तापमान में परिवर्तन और इसके भंगुरता वोल्टेज पर प्रभाव पर विचार करने की आवश्यकता है।

गणना:

1. सबसे पहले, तापमान अंतर निर्धारित करें:

  • प्रारंभिक तापमान (T1) = 300 K
  • अंतिम तापमान (T2) = 400 K
  • तापमान अंतर (ΔT) = T2 - T1 = 400 K - 300 K = 100 K

2. तापमान अंतर को केल्विन से सेल्सियस में बदलें:

  • चूँकि तापमान गुणांक mV/°C में दिया गया है, इसलिए हमें समतुल्य सेल्सियस तापमान अंतर का उपयोग करने की आवश्यकता है।
  • ध्यान दें: सेल्सियस और केल्विन में तापमान परिवर्तन समान है, इसलिए ΔT = 100 °C।

3. तापमान गुणांक का उपयोग करके भंगुरता वोल्टेज में परिवर्तन की गणना करें:

  • तापमान गुणांक = 2.3 mV/°C
  • भंगुरता वोल्टेज में परिवर्तन (ΔVz) = तापमान गुणांक x तापमान अंतर
  • ΔVz = 2.3 mV/°C x 100 °C = 230 mV

4. भंगुरता वोल्टेज में परिवर्तन को वोल्ट में बदलें:

  • ΔVz = 230 mV = 0.230 V

5. नए भंगुरता वोल्टेज का निर्धारण करें:

  • प्रारंभिक भंगुरता वोल्टेज (Vz) = 7 V
  • नया भंगुरता वोल्टेज (Vznew) = प्रारंभिक भंगुरता वोल्टेज + भंगुरता वोल्टेज में परिवर्तन
  • Vznew = 7 V + 0.230 V = 7.23 V

निष्कर्ष:

400 K पर नया भंगुरता वोल्टेज 7.23 V है, जो विकल्प 2 से मेल खाता है।

PN Junction Question 3:

सिलिकॉन P-N जंक्शन से गुज़रने वाले अग्रदिश वोल्टेज का विशिष्ट मान होगा:

  1. 1.2 V
  2. 2.3 V
  3. 0.3 V
  4. 0.7 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 0.7 V

PN Junction Question 3 Detailed Solution

व्याख्या:

सिलिकॉन P-N संधि पर विशिष्ट अग्र वोल्टेज

परिभाषा: सिलिकॉन P-N संधि का अग्र वोल्टेज उस वोल्टेज को संदर्भित करता है जो अग्र अभिनति स्थिति में संधि के माध्यम से धारा प्रवाहित करने के लिए आवश्यक होता है। यह वोल्टेज डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे सिलिकॉन-आधारित अर्धचालक उपकरणों के संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।

कार्य सिद्धांत: एक P-N संधि में, जब एक अग्र अभिनति वोल्टेज लगाया जाता है (P-प्रकार को धनात्मक और N-प्रकार को ऋणात्मक), संधि पर विभव बाधा कम हो जाती है, जिससे आवेश वाहक (इलेक्ट्रॉन और होल) संधि के पार गति कर सकते हैं। आवेश वाहकों की यह गति एक धारा का निर्माण करती है। जिस वोल्टेज पर यह धारा महत्वपूर्ण रूप से प्रवाहित होने लगती है, उसे अग्र वोल्टेज के रूप में जाना जाता है।

विशिष्ट मान: सिलिकॉन P-N संधि के लिए, विशिष्ट अग्र वोल्टेज लगभग 0.7 वोल्ट होता है। यह मान सिलिकॉन सामग्री की एक विशेषता है और सिलिकॉन-आधारित इलेक्ट्रॉनिक घटकों के उचित कामकाज के लिए आवश्यक है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 4: 0.7 V

यह विकल्प सिलिकॉन P-N संधि के विशिष्ट अग्र वोल्टेज की सही पहचान करता है। लगभग 0.7 वोल्ट पर, विभव बाधा पर्याप्त रूप से कम हो जाती है जिससे संधि के माध्यम से एक महत्वपूर्ण धारा प्रवाहित हो सकती है, जिससे उपकरण अग्र अभिनति स्थिति में संचालित हो सकता है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: 1.2 V

यह विकल्प सिलिकॉन P-N संधि के अग्र वोल्टेज को अधिक आंकता है। जबकि 1.2 V अन्य प्रकार की अर्धचालक सामग्री या विशिष्ट उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक हो सकता है, यह मानक सिलिकॉन P-N संधियों के लिए विशिष्ट नहीं है।

विकल्प 2: 2.3 V

यह मान सिलिकॉन P-N संधि के विशिष्ट अग्र वोल्टेज से काफी अधिक है। 2.3 V का अग्र वोल्टेज गैलियम आर्सेनाइड या गैलियम नाइट्राइड जैसी सामग्रियों से बने प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) की विशेषता है, न कि सिलिकॉन की।

विकल्प 3: 0.3 V

यह विकल्प सिलिकॉन P-N संधि के अग्र वोल्टेज को कम आंकता है। 0.3 V का अग्र वोल्टेज जर्मेनियम P-N संधियों के लिए विशिष्ट है, न कि सिलिकॉन के लिए। जर्मेनियम-आधारित उपकरणों में सिलिकॉन की तुलना में कम विभव बाधा होती है।

निष्कर्ष:

सिलिकॉन P-N संधि के विशिष्ट अग्र वोल्टेज को समझना सिलिकॉन-आधारित घटकों का उपयोग करने वाले इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को डिजाइन और विश्लेषण करने के लिए आवश्यक है। लगभग 0.7 V का सही अग्र वोल्टेज सुनिश्चित करता है कि उपकरण अपने इच्छित अनुप्रयोगों में कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से संचालित होता है। प्रदान किए गए अन्य विकल्प या तो इस मान को अधिक आंकते हैं या कम आंकते हैं, जो उपयोग में अर्धचालक सामग्री की विशिष्ट विशेषताओं को जानने के महत्व को उजागर करते हैं।

PN Junction Question 4:

साम्यावस्था में एक p-n संधि में:

  1. विसरण धारा प्रभावी होती है। 
  2. अपवाह धारा प्रभावी होती है। 
  3. कोई नेट धारा प्रवाहित नहीं होती है। 
  4. अर्धचालक के आधार पर या तो विसरण धारा या अपवाह धारा प्रभावी होती है।

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : कोई नेट धारा प्रवाहित नहीं होती है। 

PN Junction Question 4 Detailed Solution

उत्तर (3)

हल:

p-n संधि में साम्यावस्था पर, अवक्षय क्षेत्र में आगे की विसरण धारा पीछे की अपवाह धारा से संतुलित होती है, जिससे कि नेट धारा शून्य होती है।

PN Junction Question 5:

नीचे दर्शाए अनुसार चार p-n संधियों पर विभव लगाए गए हैं:
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अग्र अभिनत p-n संधियाँ हैं:

  1. केवल (A), (B) और (D) 
  2. केवल (A), (B) और (C) 
  3. केवल (B), (C) और (D) 
  4. केवल (A), (C) और (D) 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : केवल (B), (C) और (D) 

PN Junction Question 5 Detailed Solution

सही उत्तर - केवल (B), (C) और (D) है।

Key Points

  • अग्र अभिनत​ p-n संधियाँ
    • अग्र अभिनत में, p-साइड बैटरी के धनात्मक टर्मिनल से और n-साइड ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है, जिससे करंट आसानी से प्रवाहित हो सकता है।
    • दी गई p-n संधियों का विश्लेषण करते समय, दिए गए विभवों के अनुसार (B), (C) और (D) अग्र अभिनत हैं।
    • B के लिए, 0-(-3)=3V ⇒ धनात्मक
    • C के लिए, 7-3=4V ⇒ धनात्मक
    • D के लिए, -10-(-20) = 10 V ⇒ धनात्मक
    • p-n संधि के अभिनति का निर्धारण करने के लिए सही ध्रुवता सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।

Additional Information

  • P-N संधि डायोड
    • P-N संधियाँ अर्धचालक उपकरण हैं जो करंट को एक दिशा में दूसरी दिशा की तुलना में अधिक आसानी से प्रवाहित होने देती हैं।
    • वे कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे रेक्टिफायर, एलईडी और ट्रांजिस्टर में मौलिक घटक हैं।
    • अग्र और पश्च अभिनत के तहत उनके संचालन को समझना सर्किट डिज़ाइन और विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।
  • P-N संधियों में अभिनति
    • अग्र अभिनत: p-भाग धनात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है, और n-भाग ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है, जिससे रोधिका विभव कम हो जाता है और धारा प्रवाह की अनुमति मिलती है।
    • पश्च अभिनत : p-भाग ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है, और n-भाग धनात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है, जिससे रोधिका विभव बढ़ जाता है और धारा प्रवाह रूक जाता है।
    • विद्युत परिपथ में अर्धचालक उपकरणों के सही संचालन के लिए उचित अभिनति आवश्यक है।

Top PN Junction MCQ Objective Questions

एक p-n जंक्शन में विसरण विभव ____________।

  1. बढ़ती डोपिंग सांद्रता के साथ घट जाता है
  2. बैंड अंतराल कम होने के साथ बढ़ता है
  3. डोपिंग सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है
  4. डोपिंग सांद्रता में वृद्धि के साथ बढ़ता है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : डोपिंग सांद्रता में वृद्धि के साथ बढ़ता है

PN Junction Question 6 Detailed Solution

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एक pn जंक्शन में, यदि डोपिंग सांद्रता बढ़ जाती है, तो इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों का पुनर्संयोजन बढ़ जाता है, जिससे अवरोध के पार वोल्टेज बढ़ जाती है।

\(V = \frac{{KT}}{q}{\rm{ln}}\left( {\frac{{{N_a}{N_d}}}{{n_i^2}}} \right)\)

______ अधिकतम पश्च वोल्टेज है जिसे जंक्शन पर pn जंक्शन ______ लागू किया जा सकता है।

  1. शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज, बिना क्षति
  2. बैरियर वोल्टेज, बिना क्षति
  3. अधिकतम शक्ति रेटिंग, क्षति
  4. शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज, क्षति सहित

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज, बिना क्षति

PN Junction Question 7 Detailed Solution

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स्पष्टीकरण:

शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज​:

डायोड के शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज रेटिंग को पश्च वोल्टेज के अधिकतम मूल्य के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो PN-जंक्शन (या डायोड) बिना क्षति (या विनाश) के सामना कर सकता है।

जब डायोड पर लगाया गया वोल्टेज PIV से अधिक होता है, तो इसके परिणामस्वरूप जंक्शन पर विभंग की संभावना होती है।

Important Points

विभिन्न दिष्टकारी के लिए PIV नीचे दिखाया गया है:

  • अर्ध तरंग दिष्टकारी: Vm
  • पूर्ण तरंग केंद्र टेप दिष्टकारी: 2Vm
  • पूर्ण तरंग ब्रिज दिष्टकारी: Vm

एक p-n जंक्शन की जंक्शन धारिता ________ पर निर्भर करती है।

  1. केवल अपमिश्रण सांद्रता
  2. केवल लागू वोल्टेज
  3. अपमिश्रण सांद्रता और लागू वोल्टेज दोनों
  4. केवल विभव अवरोध

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : अपमिश्रण सांद्रता और लागू वोल्टेज दोनों

PN Junction Question 8 Detailed Solution

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एक डायोड में दो अलग-अलग धारिता अर्थात् जंक्शन धारिता और विसरण धारिता हो सकती है।

जंक्शन धारिता​:

यह प्रमुख है जब डायोड पश्च अभिनत है और अवक्षय परत में संग्रहीत आवेश का परिणाम है।

जंक्शन धारिता निम्न सूत्र द्वारा दी गई है:

\({C_j} = \frac{{A\epsilon}}{W}\) --- (1)

W = अवक्षय क्षेत्र की चौड़ाई इस प्रकार है:

\(W= \sqrt {\frac{{2\epsilon_s(V_{bi}-V_a)(N_a+N_d)}}{N_aN_d}} \) --- (2)

Va = लागू वोल्टेज

Na और Nd क्रमशः स्वीकर्ता और दाता अपमिश्रण सांद्रता हैं।

उपरोक्त समीकरण (1) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

\(C=\frac{A\epsilon}{ \sqrt {\frac{{2\epsilon_s(V_{bi}-V_a)(N_a+N_d)}}{N_aN_d}} }\)

\(C=\sqrt {\frac{{{A^2\epsilon_s}{N_A}{N_D}}}{{2\left( {{V_{bi}} - {V_a}} \right)\left( {{N_A} + {N_D}} \right)}}} \)

∴ एक p-n जंक्शन की जंक्शन धारिता अपमिश्रण सांद्रता और लागू वोल्टेज दोनों पर निर्भर करती है।

26 June 1

विसरण धारिता​​:

डायोड अग्रगामी होने पर यह प्रमुख है और अग्र अभिनत होने पर संग्रहण आवेश का परिणाम है

विसरण धारिता निम्न सूत्र द्वारा दी गई है:

\({C_d} = \frac{{{I_{DQ}}\times\tau }}{{\eta {V_T}}}\)

IDQ = डायोड की निष्क्रिय धारा

τ = अल्पसंख्यक वाहक जीवनकाल

V= तापीय वोल्टेज

η = स्थिरांक = 2 ​​सिलिकॉन के लिए और 1 जर्मेनियम के लिए

दो डायोड का उपयोग करनेवाले एक पूर्ण-तरंग दिष्टकारी की तुलना में, चार डायोड ब्रिज दिष्टकारी में __________ का प्रमुख लाभ होता है।

  1. उच्च धारा वहन की क्षमता
  2. निम्न शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज की आवश्यकता
  3. निम्न उर्मि गुणक
  4. उच्च दक्षता

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : निम्न शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज की आवश्यकता

PN Junction Question 9 Detailed Solution

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  • पारंपरिक दिष्टकारी और ब्रिज दिष्टकारी के बीच मुख्य अंतर यह है कि यह एक ही द्वितीयक वोल्टेज का उपयोग करके पूर्ण-तरंग सेंटर-टैप्ड ट्रांसफॉर्मर दिष्टकारी के रूप में लगभग दोगुना  आउटपुट वोल्टेज  पैदा करता है।
  • इस सर्किट का उपयोग करने का लाभ यह है कि किसी भी सेंटर-टैप्ड किए गए ट्रांसफार्मर की आवश्यकता नहीं है।
  • सेंटर-टैप्ड किए गए दिष्टकारी में प्रत्येक डायोड ट्रांसफार्मर द्वितीयक वोल्टेज के केवल एक-आधे हिस्से का उपयोग करता है, इसलिए DC आउटपुट तुलनात्मक रूप से छोटा होता है, साथ ही ट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक कुंडली पर सेंटर-टैप का पता लगाना मुश्किल होता है और जिन डायोड का उपयोग किया जाता है उनमें अधिक शीर्ष व्युत्क्रम वोल्टेज होना चाहिए।

टनल डायोड के शीर्ष बिंदु और गर्त बिंदु के बीच _____ क्षेत्र होता है

  1. संतृप्ति
  2. ऋणात्मक प्रतिरोध
  3. विच्छेद
  4. इनमें से कोई भी नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : ऋणात्मक प्रतिरोध

PN Junction Question 10 Detailed Solution

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टनल डायोड के शीर्ष बिंदु और गर्त बिंदु के बीच, एक ऋणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र होता है।

टनल डायोड:

Electronics Janesh Assignment 4 9Q S shubham D4

  • यह एक उच्च अपमिश्रित PN जंक्शन डायोड है, जिसका उपयोग निम्न वोल्टेज उच्च आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
  • यह टनलिंग सिद्धांत पर कार्य करता है।
  • जब एक सामान्य p-n जंक्शन डायोड के साथ तुलना की जाती है,तो टनल डायोड में संकीर्ण अवक्षय चौड़ाई होती है।
  • सामान्य अग्र-अभिनत ऑपरेशन में, यह "ऋणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र" प्रदर्शित करता है जैसा कि दिखाया गया है:

Electronics Janesh Assignment 4 9Q S shubham D5

  • उनके प्रचालन में ऋणात्मक विभेदी प्रतिरोध, उन्हें दोलित्र, प्रवर्धक और स्विचिंग परिपथ के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है।
  • उनकी निम्न धारिता उन्हें सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर कार्य करने की अनुमति देती है।
  • टनल डायोड अच्छे दिष्टकारी नहीं होते हैं, क्योंकि इसमें अपेक्षाकृत उच्च रिसाव धारा होती है जब इसे विपरीत अभिनत किया जाता है।

26 June 1

PN जंक्शन डायोड

जेनर डायोड

स्कॉटकी डायोड 

टनल डायोड

केवल एक दिशा में धारा के प्रवाह की अनुमति देता है

दोनों दिशाओं में धारा के प्रवाह की अनुमति देता है।

केवल एक दिशा में धारा के प्रवाह की अनुमति देता है 

दोनों दिशाओं में धारा के प्रवाह की अनुमति देता है।

बहुत धीमी स्वीचिंग गति 

निम्न स्वीचिंग गति 

उच्च स्वीचिंग गति। 

अति-उच्च स्वीचिंग गति। 

V-I

अभिलक्षण ऋणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र को नहीं दर्शाते है।

V-I

अभिलक्षण ऋणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र को नहीं दर्शाते है

V-I

अभिलक्षण ऋणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र को नहीं दर्शाते है। 

V-I

अभिलक्षण ऋणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र को दर्शाते है।

डायोड का गतिशील प्रतिरोध तापमान के साथ कैसे बदलता है?

  1. समानुपाती
  2. व्युत्क्रमानुपाती
  3. स्वतंत्र
  4. सीधे तापमान के वर्ग के रूप में

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : समानुपाती

PN Junction Question 11 Detailed Solution

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अवधारणा :

गतिशील प्रतिरोध को आगे के पूर्वाग्रह में एक डायोड की I-V विशेषता से परिभाषित किया जा सकता है। इसे वोल्टेज में एक छोटे से परिवर्तन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, यानी धारा में एक छोटे से परिवर्तन के लिए

\({r_d} = \left( {\frac{{{\rm{\Delta }}V}}{{{\rm{\Delta }}I}}} \right) = \frac{{\eta {V_T}}}{I}\)

VT = तापीय वोल्टेज

I = अभिनति धारा

\(V_T = \frac{kT}{q}\)

VT ∝ T

डायोड का गतिशील प्रतिरोध सीधे तापमान के समानुपाती होता है।

दिखाया गया है कि गतिशील प्रतिरोध i-v विशेषताओं के ढलान के व्युत्क्रम द्वारा दिया गया है:

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एक संकीर्ण जंक्शन डायोड में पश्च अभिनती स्थितियों में होने वाले विभंग को किस रूप में जाना जाता है?

  1. जेनर विभंग
  2. अवधाव विभंग
  3. ऊपरोक्त में से कोई भी
  4. पश्च विभंग

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : जेनर विभंग

PN Junction Question 12 Detailed Solution

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जेनर विभंग:

  • एक संकीर्ण जंक्शन डायोड में पश्च अभिनती स्थितियों में होने वाले विभंग को जेनर विभंग के रूप में जाना जाता है।
  • उच्च विपरीत वोल्टेज (लगभग 5 V) के तहत एक अधिक अपमिश्रित PN जंक्शन में अवक्षय क्षेत्र की अत्यधिक छोटी चौड़ाई के कारण इलेक्ट्रॉन अवक्षय क्षेत्र के कारण अवक्षय क्षेत्र के माध्यम से पारित हो सकते हैं।
  • हालाँकि विद्युत क्षेत्र बहुत उच्च होता है, इलेक्ट्रॉन बहुत पतले अवक्षय क्षेत्र के कारण टनल से पारित होने में सक्षम होते हैं।
  • इसके कारण पश्च अभिनती में भी उच्च विपरीत धारा प्रवाहित होती है। जंक्शन नष्ट नहीं होता है और इसका प्रयोग अग्र अभिनति में सामान्य PN डायोड के रूप में किया जा सकता है।

अवधाव विभंग:

  • अल्प अपमिश्रित PN जंक्शन डायोड में जेनर प्रभाव संभव नहीं है, लेकिन बहुत उच्च विपरीत वोल्टेज (< 8-10 V) के तहत उच्च विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉन के त्वरित होने का कारण बनता है।
  • त्वरित इलेक्ट्रॉन दुसरे अधिक इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करते हैं (जिसे प्रभावी आयनीकरण कहा जाता है) परिणामस्वरूप यह नए मुक्त इलेक्ट्रॉन अधिक आवेशित वाहक का निर्माण करते हैं जिससे एक प्रकार का अवधाव प्रभाव उत्पन्न होता है।
  • इसके परिणामस्वरूप अत्यधिक विपरीत धारा होती है, लेकिन जंक्शन इस प्रभाव के कारण नष्ट हो जाता है।

अवधाव और जेनर विभंग के बीच महत्वपूर्ण अंतर:

अवधाव विभंग

जेनर विभंग

अल्प अपमिश्रित डायोड

अत्यंत अपमिश्रित डायोड

उच्च विपरीत विभव

निम्न विपरीत विभव

जंक्शन नष्ट होता है

जंक्शन नष्ट नहीं होता है

एक कमजोर विद्युतीय क्षेत्र उत्पादित होता है

एक मजबूत विद्युतीय क्षेत्र उत्पादित होता है

उच्च विपरीत विभव पर होता है

निम्न विपरीत विभव पर होता हैं

टनल डायोड के बारे में निम्नलिखित में से कौन सा विकल्प गलत है?

  1. P-N संधि की तुलना में अवक्षय क्षेत्र की चौड़ाई अधिक होती है
  2. P-N संधि की तुलना में अपद्रव्य सांद्रता अधिक है
  3. V-I अभिलाक्षणिक ऋृणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र दर्शाता है
  4. वाहक वेग बहुत उच्च होते हैं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : P-N संधि की तुलना में अवक्षय क्षेत्र की चौड़ाई अधिक होती है

PN Junction Question 13 Detailed Solution

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टनल डायोड:

  • प्रतीक:

Electronics Janesh Assignment 4 9Q S shubham D4

  • यह एक उच्च डोपित PN जंक्शन डायोड है, जिसका उपयोग निम्न वोल्टेज उच्च आवृत्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
  • यह टनलिंग सिद्धांत पर कार्य करता है।
  • इसमें उच्च आवेश वाहक वेग होता है।
  • जब एक सामान्य p-n जंक्शन डायोड के साथ तुलना की जाती है,तो टनल डायोड में संकीर्ण अवक्षय चौड़ाई होती है।
  • सामान्य अग्र-अभिनत ऑपरेशन में, यह "ऋृणात्मक प्रतिरोध क्षेत्र" प्रदर्शित करता है जैसा कि दिखाया गया है:

Electronics Janesh Assignment 4 9Q S shubham D5

  • उनके प्रचालन में ऋृणात्मक विभेदी प्रतिरोध, उन्हें दोलित्र, प्रवर्धक और स्विचिंग परिपथ के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है।
  • उनकी निम्न धारिता उन्हें सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर कार्य करने की अनुमति देती है।
  • सूक्ष्मतरंग आवृत्तियाँ 109 Hz (1 GHz) से 1000 GHz के बीच होती है।
  • टनल डायोड अच्छे दिष्टकारी नहीं होते हैं, क्योंकि इसमें अपेक्षाकृत उच्च रिसाव धारा होती है जब इसे विपरीत अभिनत किया जाता है।

तापमान में प्रत्येक 10°C वृद्धि के लिए एक p-n जंक्शन की विपरीत संतृप्ति धारा ____ तक बढ़ेगी।

  1. 10 गुना 
  2. 2 गुना
  3. 4 गुना
  4. समान रहेगी

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 2 गुना

PN Junction Question 14 Detailed Solution

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विपरीत संतृप्ति धारा:

  • डायोड की विपरीत संतृप्ति धारा तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है।
  • जर्मेनियम और सिलिकॉन दोनों के लिए वृद्धि 7%/°C है और यह तापमान में प्रत्येक 10°C वृद्धि के लिए लगभग दोगुनी हो जाती है।

 

गणितीय रूप से यदि तापमान T1 पर विपरीत संतृप्ति धारा I01 और तापमान T2 पर I02 है, तो 

I02 = I01 2(T2-T1)/10

26 June 1

विपरीत संतृप्ति धारा निम्न द्वारा दी जाती है:

\({I_o} = A.q.n_i^2\left[ {\frac{{{D_p}}}{{{L_P}{N_D}}} + \frac{{{D_n}}}{{{L_n}{N_A}}}} \right]\)

\({I_o} \propto n_i^2\;\)

और,

\(n_i^2=N_cN_ve^{-{\frac{E_g}{KT}}}\)

\(n_i^2 \propto {e^{ - \frac{{{E_g}}}{{{KT}}}}}\;\)

डायोड जिसके लिए Eg/KT अधिक होगा, ni कम होगा और बाद में कम विपरीत संतृप्ति धारा होगी।

अग्र अभिनति PN जंक्शन डायोड में ______ के क्रम का प्रतिरोध है।

  1. Ω
  2. इनमें से कोई भी नहीं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : Ω

PN Junction Question 15 Detailed Solution

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  • अग्र अभिनति में PN जंक्शन का प्रतिरोध Ω के क्रम में लगभग 100 Ω होता है।
  • विपरीत अभिनति PN जंक्शन का प्रतिरोध MΩ के क्रम में होता है।

 26 June 1

  • आदर्श डायोड अग्र अभिनति में लघु परिपथ और विपरीत अभिनति की स्थिति में खुले परिपथ के रूप में कार्य करेगा।
  • इसलिए आदर्श डायोड का अग्र प्रतिरोध शून्य होता है और आदर्श डायोड का विपरीत प्रतिरोध अनंत होता है।
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